Größenordnung von g's

>Dann vielleicht noch eine Frage zur Umsetzung:
>Würdet ihr einen SPI-fähigen Sensor wählen, oder einen, der eine
>Spannung ausgibt welche ich dann noch AD-wandeln muss?
>Welches Prinzip ist schneller, welches einfacher anwendbar, welches
>weniger fehleranfällig?

Grundsätzlich: so zeitig wie möglich digitalisieren, so spät wie möglich
"analogisieren". Dazwischen kannst Du mit den Daten machen, was Du 
willst.
Wenn Du einen Sensor hast, der schon digitale Signale liefert, dann 
gibt's keine "analogen" Störungen mehr, bis das Signal wieder analog 
wird (sofern nötig).

Ansonsten:
>Wenn ich nun mal meinen Arm schnell hebe und senke, habe ich ein Delta_V
>von ca. 1m/s (von V=1m/s auf V=0m/s) und ein Delta_t von geschätzt 0,1s
>für die Abbremszeit.

>Demnach bräuchte ich ja für diese doc hrelativ langsamen Abläufe bereits
>Sensoren, die bis mindestens 10g messen können...

.... in der Schule mal besser aufpassen ...

Tja das abzuschätzen ist keine einfache Sache. Mal ein paar 
Anhaltspunkte. Alle Angaben in g

Kugelschreiber fällt aus 1 m Höhe auf harten Boden   Größenordnung 1000
Festplatte fällt aus 1 m Höhe auf harten Boden (ohne Deformation des 
Bodens)   10.000 und größer
harter Körperschlag mit der Faust   bis ≈ 100

das ist so eine Sache. Ich persönlich würde aus der Hüfte geschossen in 
jedem Fall 10g veranschlagen. Bei einem heftigen Tritt auf den Boden 
oder einem Faustschlag scheint aber deutlich mehr drin zu sein.

Mir stellt sich die Frage was du genau messen möchtest. Dir sollte ja 
klar sein, dass ein Beschleunignugnssensor auch die Erdanziehungkraft 
mitmisst und vor allem die Empfindlichkeit auf die jeweilige Achse 
beschränkt. Wenn du den Sensor also um 90° kippst, so gibt er (nicht 
beschleunigt) g-Werte von 0 bis 1 aus (natürlich auf der jeweiligen 
Achse). Dass sich Bewegungen nicht auf die eine 
Beschleunigungssensorachse beschränken dürfte ja klar sein. Du hast also 
Grundsätzlich mal +/- 1g Fehler solange du nicht die Position (also 
Ausrichtung im Raum) deines Sensors kennst.

Beschleunigung schrieb:
> Wenn ich nun mal meinen Arm schnell hebe und senke, habe ich ein Delta_V
> von ca. 1m/s (von V=1m/s auf V=0m/s) und ein Delta_t von geschätzt 0,1s
> für die Abbremszeit.

Ich glaube sogar, dass das weniger ist. Eine Sekunde ist dann doch 
ziemlich lange.

Beschleunigung schrieb:
> Demnach bräuchte ich ja für diese doc hrelativ langsamen Abläufe bereits
> Sensoren, die bis mindestens 10g messen können...
>
> Liege ich mit diesen Abschätzungen richtig, oder habe ich die
> Größenordnungen falsch interpretiert?

Die Frage die sich stellt ist, was ausreichend ist und was nicht. Wenn 
ich z.B. einen Schrittzähler realisieren möchte (z.B. mit einer TI 
Chrono) dann brauche ich nicht vollen G-Bereich, sondern muss nur einen 
gewissen Schwellenwert wissen und ab da gehe ich davon aus, dass das ein 
Schritt war. Wenn ich natürlich ein vollständig dynamisch kinematisches 
Modell erstellen muss, dann brauche ich auch einen Sensor mit 
entsprechenden Spezifikationen.

Was du ausprobieren könntest - such dir nen Sensor mit wählbarer 
Empfindlichkeit. Da gibt es viele billige (~15€) Sparkfun, Wattenrot, 
ebay die können max. 2,4,6 und 12g auflösen. Dann nimm ihn mal in die 
Hand, lass mitloggen auf 12g und vollführe mit ausgestrecker Hand einen 
Vollkreis mit deinem Arm. Dann schwing dich ein wenig auf 
Geschwindigkeit und brems aprupt ab. Dann hau mal mit der Faust voll auf 
den Tisch und kleb den Sensor mit Tape einmal irgendwo auf einem 
Sportschuh und geh laufen und spring mal einen Meter runter, mach ein 
paar Strecksprünge und spring aus dem Stand so hoch wie nur irgend 
möglich.

Dann wirst du schon sehen, in welchen Bereichen sich der Spaß so bewegt. 
Ergebnisse würden uns glaube ich alle interessieren.

Martin schrieb:
> Lehrmann Michael schrieb:
>> Kugelschreiber fällt aus 1 m Höhe auf harten Boden   Größenordnung 1000
>> Festplatte fällt aus 1 m Höhe auf harten Boden (ohne Deformation des
>> Bodens)   10.000 und größer
>
> Wie kommst du darauf? Die Physik sagt was anderes.
Nein, die Physik sagt genau das.
Rechne doch mal M. Schwaikert hats gerade vorgemacht.
Platte fällt aus einem Meter:
v (beim Aufprall = Wurzel(2*9,81*1)
Boden ist gefliesster Estrich Verformung< 0,3mm
Platte: Chassis verformt sich elstisch und plastisch insgesamt 3mm
Das heisst der Abbremsweg beträgt um die 3mm
Also was kommt raus?

Martin schrieb:
> Was saugtst du dir denn da für Werte aus dem Finger? Es geht hier um
> Beschleunigung nicht um Verformung.
Meine Güte, was denkst du denn WIE die Platte auf dem Boden abbremst, 
geh am Besten noch mal in die Mittelstufe Physikunterricht.

@Martin (Gast)
>Udo Schmitt schrieb:
>> Chassis verformt sich elstisch und plastisch insgesamt 3mm
>> Das heisst der Abbremsweg beträgt um die 3mm

>Was saugtst du dir denn da für Werte aus dem Finger? Es geht hier um
>Beschleunigung nicht um Verformung.

Nochmal nachdenken. Ohne Verformung -> Beschleunigung -> unendlich

Du brauchst also die Verformung, um wenigstens einen möglichst 
realistischen "Brems/Verformungsweg" für die Beschleunigungsrechnung zu 
haben.
Da aber ein "Etwas" sich nicht nur an an der Ausschlagstelle verformt, 
sondern sich sicherlich auch innerlich zumindest elastisch verformt, hat 
man eigentlich überall im Körper unterschiedliche g-Werte. Die oben 
genannten Werte können also nur Pi-mal-Daumen-Werte darstellen.

Martin schrieb:
> Wenn du es auf die Tour willst zeige mir bitte die Unterlagen in denen
> die 3mm bestätigt werden.
Das war eine überschlägige Annahme, ob 1 mm oder 5 macht dann nur den 
Unterschied Faktor 5.
Du zwiefelst hier nur an und meckerst an Formalismen rum, dann rechne 
doch bitte du mal aus wie stark die Festplatte verzögert wird. Los mach 
mal.

Martin schrieb:
> Nochmal es geht hier nicht um Verformung es geht um Beschleunigung wobei
> die Masse egal ist.
ROFL!
Und wie denkst du gibt es überhaupt einen Bremsweg. Ach so der ist 0
Prima, probiere mal aus was passiert wenn du durch 0 dividierst.
Wie gesagt lerne doch mal die Grundlagen,
Ich bin hier raus

@TO: Höre auf das was Michael Lehrmann geschrieben hat, das hat hand und 
Fuss. Viel Spass beim Experimentieren

Wahnsinn, Chips, Cola oder Bier her!
Ehe ich dir dann vollends die Bühne für deine Selbstdarstellung lasse 
noch einen Tipp:

Martin schrieb:
> Lehrmann Michael schrieb:
>> Kugelschreiber fällt aus 1 m Höhe auf harten Boden   Größenordnung 1000
>> Festplatte fällt aus 1 m Höhe auf harten Boden (ohne Deformation des
>> Bodens)   10.000 und größer
>
> Wie kommst du darauf? Die Physik sagt was anderes.

ZEIGS UNS, MACH UNS ALLE FERTIG! Das ist deine große Chance.
Erkläre es uns, der Welt und dem Universum:

WAS SAGT DENN DIE PHYSIK, wir wissen es ja anscheinend alle nicht.

Zum wiehern...

Martin schrieb:
> M. Schwaikert schrieb:
>> Masse ist egal, die Verformung geht gen 0.
>
> M. Schwaikert schrieb:
>> Weil ein Kugelschreiber kaum Masse hat.
>
> Merkt ihr was?

Als ich merke etwas, und zwar, dass Du denn Sinn der beiden auf den 
ersten Blick kontrovers anmutenden Aussagen überhaupt nicht verstanden 
hat.

Die Masse lt. Aussage 1 ist egal, da sie für die Beschleunigung 
keinerlei Rolle spielt. Die Verformung des Kugelschreibers geht gegen 0, 
da fast keine Verformungsarbeit (W = F * s) geleistet wird. Wie soll 
auch welche geleistet werden, wenn die Masse des Kugelschreibers laut 
Aussage 2 (vernachlässigbar) klein ist?

Aber damit es auch für Dich nochmal verständlich wird:

W = 1/2*D*s^2

D = (E*A) / L_0

A ~ 1cm^2, E ~ 200 N/mm^2, L_0 = 14cm

W = m*g*h

=> s = sqrt((2*m*g*h)/((E* A)/L_0))
s = sqrt((2*10g*9.81m/s^2*1m)/((200N/mm^2*2cm^2)/14cm))

s = 828µm

Und hier wurde schon ein sehr weicher Kunststoff aus Polyethylen 
angenommen.

Bevor Du also weiterhin fundierte Aussagen durch den Dreck ziehst, 
schalte erstmal Dein Hirn an und mach Dich nicht peinlich!

Martin schrieb:
> Martin Schwaikert schrieb:
>> Und hier wurde schon ein sehr weicher Kunststoff aus Polyethylen
>> angenommen.
>
> Mein Kugelschreiber ist aus Metall, dafür bitte auch noch die Rechnung.

Sag mal bin ich Dein Lakai oder was? Es stehen alle Formeln da. 
Einsetzen dürfte ja wohl jeder noch selbst hinbekommen.

Martin Schwaikert schrieb:
> Sag mal bin ich Dein Lakai oder was? Es stehen alle Formeln da.
> Einsetzen dürfte ja wohl jeder noch selbst hinbekommen.
Hallo Martin (sirnails)
hast du noch nicht gemerkt, daß da ein <Ironie an> frustrierter von 
seiner Freundin verlassener Teenager sitzt <Ironie aus> der nur 
beschäftigt werden und Frust abbauen will.
ich hatte ihn ja schon mehrfach aufgefordert uns "Seine Physik" zu 
erklären, aber außer sich an Nebensächlichkeiten hochzuziehen kommt nix.

Popcorn ist fast alle...

Naja, ob frustriert oder nicht. Der TO hat eine realistische Frage 
gestellt, und warum sollte ihm nicht geholfen werden.

Im Bezug auf Martin ist von meiner Seite aus alles gesagt. Wer zu faul 
ist, Google zu benutzen, dem kann halt einfach nicht mehr geholfen 
werden.

Martin Schwaikert schrieb:
> Der TO hat eine realistische Frage
> gestellt, und warum sollte ihm nicht geholfen werden.
Den hatte ich ja nicht gemeint, sondern deinen Namensvetter.
Die Frage des TO war ok und ich denke ihm wurde geholfen.
Bye.

Martin schrieb:
> Ich habe festgestellt ich könnt rechnen (Wenn auch mit vielen
> erwürfelten Zahlen) . Ob ihr wist was Ironie ist und zwischen den Zeilen
> lesen könnt, da bin ich mir noch nicht so sicher. ("zwischen den Zeilen
> lesen" ist eine Redewendung)

Kannst Du nicht einfach zugeben, dass die Abschätzung der Werte nicht 
hanebüchen ist und Du einfach daneben lagst? So schwer ist das doch 
nicht. Deswegen wird dich schon keiner umbringen.

Erwürfelt sind die Zahlen keinesfalls. Ich habe einen ganz normalen 
BIC-Kugelschreiber aus Plastik angenommen.

> Die Antwort auf meine Kernaussage seit ihr mir jetzt nich schuldig.
> Was bringt dem TO die Verformung des Kugelschreibers oder der
> Festplatte?

Es geht dabei darum, Beschleunigungen abschätzen zu können. Real sind 
diese Werte utopisch, da die Einwirkdauer dieser Beschleunigung extrem 
kurz ist (es ist ja keine Energie gespeichert). Dennoch werden sie 
erreicht. Je nach Typ des Beschleunigungssensors kann dieser bei 
übermäßiger Last zerstört werden. Es ist daher unabdingbar abzuschätzen, 
welche Größenordnungen zu erwarten sind. Solche Sensoren sind außerdem 
nicht gerade billig.

Dass hieraus eine weitere Diskussion entstanden ist, lag einzig daran, 
dass Du die Werte in Frage gestellt hast, ohne offensichtlich vorher 
nachzurechnen.

@Martin (Gast)

>Jens G. schrieb:
>> Nochmal nachdenken. Ohne Verformung -> Beschleunigung -> unendlich
>>
>> Du brauchst also die Verformung, um wenigstens einen möglichst
>> realistischen "Brems/Verformungsweg" für die Beschleunigungsrechnung zu
>> haben.
>> Da aber ein "Etwas" sich nicht nur an an der Ausschlagstelle verformt,
>> sondern sich sicherlich auch innerlich zumindest elastisch verformt, hat
>> man eigentlich überall im Körper unterschiedliche g-Werte. Die oben
>> genannten Werte können also nur Pi-mal-Daumen-Werte darstellen.

>Und was habe ich die ganze Zeit gesagt? Genau das.

Nein - du hast gesagt:

>Was saugtst du dir denn da für Werte aus dem Finger? Es geht hier um
>Beschleunigung nicht um Verformung.

>Was bringt dem TO die Verformung des Kugelschreibers oder der
>Festplatte?

Die Diskussion wegen Kugelschreiber oder Festplatte hast Du angestoßen. 
Lehrmann Michael (ubimbo) hat dies nur beiläufig erwähnt, damit der TO 
mal so ein Gefühl bekommen kann von realen Werten. Es war nicht seine 
Absicht, die Richtigkeit dieser Werte zu diskutieren - das war deine 
Idee.

Vor ein paar Jahren habe ich mal mit einem ATMega8 und MMA3201D getestet 
wie viel Beschleunigung ich mit meinem Arm schaffe, wenn ich ihn schnell 
im Kreis rotieren lasse - so ähnlich wie jemand der gerade dabei ist das 
Gleichgewicht zu verlieren. Dabei bin ich auf ca. 16g gekommen, wobei da 
die Achse des Sensors natürlich nicht perfekt radial ausgerichtet war.
3-achsige Beschleunigungssensoren mit integrierter Schnittstelle bekommt 
man bei den üblichen Verdächtigen (Analog Devices, Freescale, ST) mit 
einem maximalen Messbereich von 16-24g. Das sollte bei weitem reichen, 
wenn man sich nicht gerade selber quälen will oder Aufprallvorgänge 
(z.B. den oben erwähnten Faustschlag) vermessen will.

Nutzlose Trivia:
Das oben erwähnte Selbstversuch führt innerhalb von Sekunden zu 
Schmerzen in der Hand. Wenn man in einer groben Abschätzung die Armlänge 
mit 0,6m, den Beschleunigungsverlauf über die Armlänge als linear ( a(r) 
= 262[m/s^2/m]*r ) und die Dichte von Blut mit 1050kg/m^3 annimmt kommt 
man auf einen um ca. 490mBar (~370mmHg) überhöhten Blutdruck. Kein 
Wunder dass das unangenehm ist, aber die Wissenschaft fordert nun einmal 
Opfer. ;-)

Gruß,
Reinhard

Nachtrag: Es ist natürlich der Selbstversuch. Natürlich erkennt man 
seinen Editiermurks immer erst dann wenn das Forum kein Bearbeiten des 
Beitrags mehr zulässt...